
Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції. / Зміст / Розділ 10. Технології та протоколи управління в ТКС / Тема 10.4. Підсистема мережного управління на рівнях транспорту й доступу
- Розділ 1. Основи побудови телекомунікаційних систем
- Тема 1.1. Місце систем телекомунікацій в інформаційній інфраструктурі сучасного суспільства
- Тема 1.2. Загальна архітектура й завдання телекомунікаційних систем
- Тема 1.3. Класифікація мереж, клієнтів, операторів і послуг зв’язку
- Тема 1.4. Стисла характеристика існуючих телекомунікаційних технологій
- Тема 1.5. Вимоги до сучасних і перспективних ТКС
- Тема 1.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 2. Мережі зв’язку наступного покоління: архітектура, основні характеристики й послуги
- Тема 2.1. Визначення й характеристика основних можливостей NGN
- Тема 2.2. Інфокомунікаційні послуги. Особливості послуг зв’язку наступного покоління
- Тема 2.3. Багаторівнева архітектура й функціональний склад NGN
- Тема 2.4. Перспективи концепції NGN
- Тема 2.5. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 3. Стандартизація мережних протоколів і телекомунікаційного обладнання
- Тема 3.1. Відкриті системи та їх взаємодія
- Тема 3.2. Основні організації зі стандартизації мережевих рішень
- Тема 3.3. Еталонна модель взаємодії відкритих систем
- 3.3.1. Багаторівневий підхід і декомпозиція задачі мережної взаємодії
- 3.3.2. Інтерфейс, протокол, стек протоколів
- 3.3.3. Загальна характеристика моделі OSI
- 3.3.4. Фізичний рівень. Функції й приклади протоколів
- 3.3.5. Канальний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.6. Мережний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.7. Транспортний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.8. Сеансовий рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.9. Представницький рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.10. Прикладний рівень. Функції та приклади протоколів
- 3.3.11. Поділ ЕМВВС на мережонезалежні і мережозалежні рівні
- Тема 3.4. Стандартні стеки мережних протоколів
- 3.4.1. Стек протоколів OSI
- 3.4.2. Стек протоколів TCP/IP
- 3.4.3. Стек протоколів IPX/SPX
- 3.4.4. Стек протоколів NetBIOS/SMB
- 3.4.5. Стек протоколів технології Х.25
- 3.4.6. Стек протоколів технології Frame Relay
- 3.4.7. Стек протоколів технологій B-ISDN та АТМ
- 3.4.8. Сімейство протоколів DECnet
- 3.4.9. Мережна модель DoD
- 3.4.10. Зв’язок стандартів IEEE 802 з моделлю OSI
- 3.4.11. Стек протоколів мереж наступного покоління
- Тема 3.5. Стандартизація мережного обладнання
- Тема 3.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 4. Лінії зв’язку
- Тема 4.1. Фізичні параметри середовищ поширення електромагнітних хвиль
- Тема 4.2. Загальні відомості про лінії зв’язку
- Тема 4.3. Основні властивості кабельних ліній зв’язку
- Тема 4.4. Металеві лінії зв’язку
- Тема 4.5. Теорія волоконних світловодів
- Тема 4.6. Властивості неоднорідних ліній
- Тема 4.7. Конструкції кабелів зв’язку
- Тема 4.8. Електромагнітні впливи в лініях зв’язку
- Тема 4.9. Структуровані кабельні системи
- Тема 4.10. Атмосферний лазерний зв’язок
- Тема 4.11. Особливості радіоліній, радіорелейних і супутникових ліній зв’язку
- 4.11.1. Загальні принципи побудови радіоліній зв’язку
- 4.11.2. Поширення радіохвиль у радіолініях зв’язку
- 4.11.3. Особливості поширення радіохвиль у радіорелейних лініях зв’язку
- 4.11.4. Особливості поширення радіохвиль у супутникових лініях зв’язку
- 4.11.5. Особливості побудови радіоліній зв’язку
- 4.11.6. Загальні характеристики побудови супутникових ліній зв’язку
- 4.11.7. Зони бачення для ССЗ
- 4.11.8. Статистична структура сигналів СЛЗ
- 4.11.9. Основні складові систем супутникового зв’язку
- 4.11.10. Методи організації супутникового зв’язку
- 4.11.11. Обґрунтування щодо вибору параметрів апаратури при проектуванні радіорелейних ліній
- 4.11.12. Вибір енергетичних характеристик радіорелейних ліній
- 4.11.13. Стійкість функціонування радіорелейних ліній
- Тема 4.12. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 5. Способи формування групових сигналів
- Тема 5.1. Стисла характеристика способів формування групових сигналів
- Тема 5.2. Способи формування аналогових групових сигналів
- Тема 5.3. Способи формування цифрових групових сигналів
- Тема 5.4. Об’єднання синхронних цифрових потоків
- Тема 5.5. Об’єднання асинхронних цифрових потоків
- Тема 5.6. Об’єднання низькошвидкісних потоків
- Тема 5.7. Кодове ущільнення сигналів
- Тема 5.8. Види сигналів у системах з кодовим поділом
- Тема 5.9. Технологія спектрального ущільнення
- Тема 5.10. Формування групового сигналу з використанням IP-технологій
- Тема 5.11. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 6. Методи доступу
- Тема 6.1. Загальна характеристика методів доступу
- Тема 6.2. Методи вирішення конфліктів в алгоритмах доступу
- Тема 6.3. Моделі й архітектура мережі доступу
- Тема 6.4. Оптичні технології в мережах доступу
- Тема 6.5. Методи використання фізичних ресурсів у мережах доступу
- Тема 6.6. Особливості використання просторово-поляризаційних параметрів при радіодоступі
- Тема 6.7. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 7. Методи розподілу інформації
- Тема 7.1. Загальні положення
- Тема 7.2. Системи розподілу в мережах наступного покоління
- Тема 7.3. Системи комутації каналів
- 7.3.1. Вимоги до систем комутації ISDN
- 7.3.2. Структура вузла комутації каналів ISDN
- 7.3.3. Принцип роботи цифрового комутаційного поля типа ПВП
- 7.3.4. Загальні вимоги до комутаційних систем у Ш-ЦМІО
- 7.3.5. Вибір комутаційної технології для Ш-ЦМІО
- 7.3.6. Системи комутації для АТМ
- 7.3.7. Архітектура й характеристики комутаційних систем на базі швидкої комутації пакетів (ШКП)
- Тема 7.4. Комутаційні системи в NGN
- Тема 7.5. Системи комутації Ш-ЦМІО на базі асинхронного режиму доставки (АТМ)
- Тема 7.6. Пропускна здатність систем розподілу інформації
- 7.6.1. Основні положення пропускної здатності систем розподілу інформації
- 7.6.2. Пропускна здатність повнодоступного пучка із втратами найпростішого потоку викликів
- 7.6.3. Пропускна здатність повнодоступного пучка із втратами примітивного потоку викликів (потоку ВОКД)
- 7.6.4. Розрахунок імовірності умовних втрат і середнього часу очікування при випадковій тривалості обслуговування
- 7.6.5. Потік з повторними викликами
- Тема 7.7. Способи розподілу навантаження в мережах зв’язку
- Тема 7.8. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 8. Системи синхронізації
- Тема 8.1. Види синхронізації, їхня роль, місце й завдання у сучасних цифрових системах зв’язку
- Тема 8.2. Фазова (частотна) синхронізація
- Тема 8.3. Тактова (символьна) синхронізація
- Тема 8.4. Джитер і вандер цифрових сигналів
- Тема 8.5. Циклова (кадрова) синхронізація
- Тема 8.6. Мережна синхронізація цифрового зв’язку
- Тема 8.7. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 9. Системи сигналізації
- Тема 9.1. Види і склад сигналів
- Тема 9.2. Класифікація протоколів сигналізації
- Тема 9.3. Внутрішньосистемна сигналізація в ЦСК
- Тема 9.4. Особливості сигналізації в стиках V.5
- Тема 9.5. Абонентська сигналізація
- Тема 9.6. Обладнання сигналізації сучасних ЦСК
- Тема 9.7. Специфічні особливості українських систем сигналізації
- Тема 9.8. Методологія специфікації та опису систем сигналізації
- Тема 9.9. Цифрова багаточастотна сигналізація R2D
- Тема 9.10. Загальноканальна система сигналізації № 7
- Тема 9.11. Сигналізація DSS1
- Тема 9.12. Сигналізація на корпоративних мережах
- Тема 9.13. Сигналізація на мережах з комутацією пакетів
- Тема 9.14. Сигналізація на мережі B-ISDN/ATM
- Тема 9.15. Сигналізація в мережі ІР-телефонії
- Тема 9.16. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 11. Конвергенція в телекомунікаційних системах
- Тема 11.1. Конвергенція в ТКС: історія, мета та задачі
- Тема 11.2. Види конвергенції
- Тема 11.3. Приклади рішень щодо конвергенції в системах телекомунікацій
- Тема 11.4. Якість конвергентних послуг
- Тема 11.5. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 12. Методи забезпечення інформаційної безпеки об’єктів телекомунікаційної системи
- Тема 12.1. Основні терміни та поняття у сфері інформаційної безпеки
- Тема 12.2. Основні підходи до забезпечення інформаційної безпеки
- Тема 12.3. Криптографічний захист інформації
- Тема 12.4. Використання механізму електронного цифрового підпису
- Тема 12.5. Технічний захист інформації
- Тема 12.6. Контрольні запитання та завдання
- Розділ 13. Електроживлення телекомунікаційних систем зв’язку
- Тема 13.1. Загальні положення
- Тема 13.2. Системи електроживлення підприємств електрозв’язку
- Тема 13.3. Типове обладнання електроустановок підприємств електрозв’язку
- Тема 13.4. Дистанційне електроживлення
- Тема 13.5. Джерела безперебійного живлення (ДБЖ)
- Тема 13.6. Електромагнітна сумісність джерел електроживлення
- Тема 13.7. Перспективи розвитку електроживлення ТКС
- Тема 13.8. Контрольні запитання та завдання
10.4.7. Функції управління канального рівня щодо забезпечення QoS
Слід зауважити, що задачі забезпечення гарантованого QoS стосуються всіх аспектів функціонування ТКС, не будучи при цьому функцією якого-небудь одного рівня ЕМВВС. Однак цілісне розв’язання задач забезпечення гарантованого QoS можливе тільки шляхом взаємопогоджуваного розв’язання підзадач окремих рівнів — від фізичного до прикладного. Використання в рамках однієї мережі різних телекомунікаційних технологій і протоколів, наскрізна взаємодія яких починається, як правило, з мережного рівня, дозволяє зробити висновок про те, що підтримка наскрізного гарантованого QoS у таких мережах найбільш ефективно забезпечується методами мережного рівня, тому основна увага частіше зосереджена на забезпеченні якості обслуговування саме засобами мережного рівня.
Однак слід пам’ятати й про засоби забезпечення QoS канального рівня. У загальному випадку комутатори — мережні пристрої другого рівня ЕМВВС, які здатні реалізовувати всі розглянуті вище механізми якості обслуговування: класифікацію, маркування та профілювання трафіка, управління чергами та резервування мережних ресурсів. Однак специфіка канального рівня накладає свій відбиток, і це проявляється практично на всіх функціях QoS. Наприклад, для класифікації трафіка комутатор як пристрій канального рівня як критерій може використати МАС-адресу джерела, МАС-адресу одержувача й номер порту, через який надійшов кадр. Ця інформація безпосередньо доступна комутатору та її використання в процесі класифікації є найпростішим рішенням. У загальному випадку існує можливість використання для класифікації значення довільного підполя всередині поля даних, заданого шляхом вказівки зсуву в байтах.
На набір реалізованих на канальному рівні функцій забезпечення QoS накладають свій відбиток технологічні особливості побудови ТКС. Наприклад, функції забезпечення QoS у мережах Frame Relay полягають у такому:
- резервування пропускної здатності, яка дорівнює погодженій швидкості передачі, при встановленні віртуального з’єднання;
- вирівнювання інтенсивності трафіка з метою контролю угоди про його параметри;
- методи запобігання перевантаженню, включаючи відкидання кадрів і явне повідомлення про перевантаження;
- фрагментація кадрів.
Управління трафіком для АТМ-мереж у відповідності зі специфікацією форуму АТМ Traffіc Management Specіfіcatіon, Versіon 4.1 і Рекомендацією ІTU-T І.371 передбачає набір дій, націлених на недопущення в мережі стану перевантаження, а як тільки воно з’явиться — на зниження інтенсивності, тривалості й розмірів області перевантажень, тобто мінімізацію її наслідків. Основне завдання управління трафіком полягає у тому, щоб створити в мережі такі умови, за яких мережа виконуватиме свої функції щодо обслуговування трафіка та забезпечення необхідного рівня QoS, а другорядна мета — оптимізація використання мережних ресурсів.
Основними функціями управління в мережах АТМ є:
- управління ресурсами з використанням віртуальних шляхів і з використанням спеціальних RM (Resource Management) чарунок;
- управління доступом до з’єднання (Connection Admission Control, САС);
- зворотний зв’язок;
- відкидання чарунок і фреймів;
- профілювання трафіка;
- явне пряме повідомлення про перевантаження.
Форумом АТМ (TMS 4.1) специфіковано шість категорій обслуговування, які можна поділити на дві групи:
- Група обслуговування трафіка реального часу:
- обслуговування з постійною бітовою швидкістю (Constant Bit Rate, CBR);
- обслуговування зі змінною швидкістю передачі в режимі реального часу (Real-Time Variable Bit Rate, rt-VBR) типу 1, 2, 3;
- Група обслуговування для звичайних потоків трафіка:
- змінна швидкість передачі не в режимі реального часу (Non-Real Time Variable Bit Rate, nrt-VBR) типу 1, 2, 3;
- доступна швидкість передачі (Available Bit Rate, ABR);
- невизначена бітова швидкість (Unspecified Bit Rate, UBR) типу 1, 2;
- гарантована швидкість передачі фреймів (Guaranteed Frame Rate, GFR) тільки для зв’язку через віртуальний канал.
Функції, що формують базу (каркас) управління трафіком і перевантаженнями, можуть використовуватися в різних комбінаціях залежно від категорії обслуговування.
При використанні сімейства протоколів ІEEE 802.3 (Ethernet) з метою забезпечення QoS на канальному рівні були розроблені специфікації 802.1Q та 802.1р. Це пов’язане з тим, що в Ethernet-кадрі (сімейство протоколів ІEEE 802.3) відсутнє поле для вказівки класу обслуговування. Цей недолік були покликані усунути специфікації 802.1Q і 802.1р. Відповідно до 802.1Q у стандартний кадр додається мітка, довжиною 4 байти, де три біти виділяються для вказівки пріоритету (стандарт 802.lp). Використання трьох бітів пріоритету, які називають також бітами класу обслуговування CoS, дозволяє організувати вісім класів обслуговування.
У рамках проблеми QoS існує постулат: забезпечення гарантованої якості обслуговування неможливо без резервування ресурсів. Однак сигнальний протокол резервування ресурсів RSVP є протоколом мережного рівня й безпосередньо непов’язаний з технологіями, які використовуються на канальному рівні. Це вимагає наявності спеціального інструмента відображення запитів протоколу резервування третього рівня ЕМВВС на механізми підтримки QoS другого рівня й у першу чергу на пріоритети 802.1Q/р. Саме таким інструментом є диспетчер смуги пропускання підмережі (Subnet Bandwіdth Manager, SBM). SBM — сигнальний протокол, який забезпечує управління доступом на рівні локальних мереж (Ethernet/802.3) для потоків протоколу RSVP. SBM дозволяє здійснити резервування LAN-ресурсів на основі RSVP у мережах Ethernet/802.3, які є мережами з поділюваним середовищем передачі з підтримкою функцій комутації. У таких мережах без використання спеціальних протоколів (SBM) гарантоване резервування пропускної здатності просто неможливо.